sistemas de informaciÓn

SISTEMAS DE INFORMACIÓN

MÓDULO

DE

TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN

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BASES DE DATOS

SISTEMAS DE INFORMACION

CAPITULO 4°: TELECOMUNICACIONES Y REDES

• 4.1. Conceptos básicos: comunicación de datos; diferentes tipos; modulación; sincronización; modems; medios y modos de trasmisión de datos.

• 4.2. Recursos para la administración de las comunicaciones: ruteadores; concentradores; puentes; otros.

• 4.3. Protocolos de comunicaciones.• 4.4. Redes: LAN, WAN.• 4.5. Avances y tendencies. Fax; celulares; correo de voz;

teleconferencias.• 4.6. Técnicas de protección de mensajes (encriptado).• 4.7. Efectos y consecuencias en el ámbito de los negocios y

organizaciones. Riesgos.

Comunicaciones

• Comunicación: proceso de transmisión y recepción de ideas, información y mensajes

• Transmisión: envío de señales desde un lugar a otro a través de un medio apto de desplazamiento.

Elementos Básicos de las Comunicaciones

Sistema de Codificación de Mensajes

Protocolo de Comunicación

Emisor ReceptorCanal


Sistema de Codificación de Mensajes

Protocolo de Comunicación

Emisor Receptor

Canal

Codifica Decodifica

Modula Demodula


Sistema que:

• codifica un mensaje mediante un sistema de codificación predefinido

• modula (transforma) el mensaje en una señal apta para ser transmitida

• transmite el mensaje a un canal en forma de señales

EMISOR


CANAL

• Vía de comunicación que contempla los aspectos:

• Físico: dedicado a la generación, transmisión y detección de señales codificadas con información, buscando:– Calidad: aptitud de reconocer señales sin error– Velocidad

• Lógico (o de información): dedicado a la forma de codificar información en las señales

Los canales se encuentran expuestos a la entropía.Entropía: Término tomado prestado de la termodinámica para designar intuitivamente el grado de ‘desorden’ en un sistema de comunicaciones (ruido, interferencia)


Sistema que– detecta señales en el canal– demodula (transforma la señal recibida en

mensaje)– decodifica

RECEPTOR


Compuesto por– conjunto de símbolos– conjunto de reglas sintácticas– conjunto de reglas semánticas

para generar mensajes. En sistemas de telecomunicaciones este tema es tratado por la Teoría Matemática de la Información.

SISTEMA DE CODIFICACIÓN DE MENSAJES


• Son conjuntos de normas para el intercambio de información, consensuadas por las partes comunicantes.

• En términos informáticos, una normativa necesaria de actuación para que los datos enviados se reciban de forma adecuada.

• Hay protocolos de muy diversos tipos, que se ocupan por ej. de: – asegurar que el orden de los paquetes recibidos concuerde con

el de emisión. – a garantizar que los datos enviados por una computadora se

visualicen correctamente en el equipo receptor.

PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN

Proceso de Comunicación

1. establecer un canal

2. establecer comunicación

3. transmitir señales

4. verificar que haya sido recibido

5. finalizar la transmisión

6. cortar el canal

Organismos de Standarización

• EIA/TIA: Asociación de Industrias Electrónicas y Asociación de la Industria de Telecomunicaciones.

• IEEE: Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos.

• FCC: Comisión Federal de Comunicaciones.

• ITU: Unión Internacional de Telecomunicaciones.

- Sistemas de Telecomunicaciones

Sistemas de Telecomunicaciones

Sistema artificial de comunicación a distancia que permite transmitir palabras, sonidos, imágenes o datos en forma de impulsos o señales eléctricas o electromagnéticas.

CONCEPTO


• 1834: se inicia la comunicación electrónica con el invento del telégrafo y el código de Samuel Morse.

• 1874: Emil Baudot idea un código de longitud constante que se puede sincronizar.

• 1877: se instala la primera línea telefónica entre Boston y Sommerville

• 1908: se difunde en EEUU sistemas de discado telefónico• 1910: se mejora el incipiente concepto de sincronización llamado

start/stop• 1920: se establecen los principios básicos de la conmutación de

líneas y mensajes

EVOLUCION


• Enlaces: – Tipos: Analógicos y Digitales

• Canales:– Tipos: Materiales e Inmateriales– Administración: Directo y Conmutado– Operación: Simplex, Half Duplex y Full Duplex

• Transmisión:– Modos: Sincrónico y Asincrónico– Tecnologías:

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Tipos de Enlaces

Conexión real entre dos nodos en una red

• Analógico (continuo): Sistema que detecta midiendo los distintos valores de los estados que adopta sistema emisor; y los transmite en forma continua y análoga en cada instante de tiempo.

• Digital (discreto): Sistema que detecta los distintos valores medidos de los estados que adopta el sistema emisor; los codifica en forma de números discretos y transmite estos códigos.

Tipos de Canales

• Materiales: Propagación de señales eléctricas por conductores o cables de Plata, Oro, Cobre; o señales lumínicas como la fibra de vidrio o fibra plástica.

• Inmateriales: Radiación electromagnética de ondas producidas por la oscilación o la aceleración de cargas eléctricas (radio frecuencias RF)

Administración de Canales

• Directo: Se establece contacto directo entre dos corresponsales en forma permanente. Tal es el caso de los vínculos dedicados que se instalan entre dos puntos.

• Conmutado: Se establece contacto a través de un conmutador que se encarga de vincular dos corresponsales en forma transitoria. Tal es el caso de los conmutadores:

– Por Circuito o Línea (Teléfono)– Por Mensaje (Telex)– Por Paquete (Datos) (ATM - Frame Relay)

Operación de Canales

Duplex

Simplex

Full-Duplex

Sentido de la circulación de los mensajes

Half-Duplex

Modos de Transmisión

• Sincrónico: El emisor y el receptor disponen de una misma referencia de tiempo para depositar y recolectar la información. Las señales que no se tomen a tiempo se pierden. Se utilizan para transmitir gran cantidad de información a alta velocidad. Existen de dos formas:

– Serial: el canal está compuesto de un solo hilo, por donde se canaliza en forma secuencial las series de bits que conforman un byte.

– Paralelo: el canal está compuesto por varios hilos, pudiendo ser de 8 bits, 16, 32, etc.

• Asincrónico: No existe referencia común de tiempo entre el emisor y el receptor. Se los utiliza para transmisiones de caudal reducido e irregular.

Tecnologías de Transmisión

• Analógicos– Modulación de Amplitud (AM)– Modulación de Frecuencia (FM)– Modulación de Fase (PM)– Banda Ancha (DSL)

• Digitales– Banda Base (Video Compuesto)

Radiación Electromagnética

• La circulación de cargas eléctricas por un conductor, genera alrededor del mismo una radiación magnética que se propaga por el aire.

• Una radiación magnética que incide en un conductor, induce en este una circulación de cargas eléctricas.

Ondas Electromagnética

Forma con la que la radiación electromagnética (energía) se propaga por el espacio.

• Amplitud (A): Desplazamiento máximo de un punto respecto de la posición de equilibrio (punto en el que la onda pasa de positiva a negativa y viceversa.

• Longitud de onda (λ): Distancia entre dos puntos análogos consecutivos. Se mide en metros (m).

• Frecuencia (f): Número de ciclos o vibraciones por unidad de tiempo. Se mide en hercios (Hz).

• Período (T): Tiempo invertido en efectuar un ciclo o vibración completa.

• Velocidad (v): Velocidad con que se propaga la onda.

Espectro de Radio Frecuencia (RF)

Según la longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres.

Conjunto de ondas electromagnéticas que se propagan de forma ondulatoria a velocidad constante de 300.000 km/s.

Sistema de Transmisión de RF

EMISOR

Modulador

Antena

Oscilador

Transmisor

Radio Frecuencia

portadora

Señal Modulada

Información

RECEPTOR

Demodulador

Antena

Sintonizador

Señal Modulada

Información

Onda Portadora

• Señal, generalmente de forma senoidal, que es modulada (transformada) por otra señal de información que se quiere transmitir.

• Es de una frecuencia mucho más alta que la de la señal a modular

Modulación por Amplitud (AM)

Modulación por Frecuencia (FM)

Modulación por Fase (PM)

Animación de Modulación

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Amfm3-en-de.gif

- Redes de Telecomunicaciones

Redes de Telecomunicaciones

• Clasificación según el acceso– PUBLICAS: De libre acceso.– PRIVADAS: De acceso privado.

• Clasificación según el tipo de enlace– ANALÓGICAS– DIGITALES

• Clasificación según el sistema de canal– Inalámbricas

• RADIO (AM – FM – Broadcast)• CELULAR• SATELITAL• MICROONDAS

– Alámbricas• METALICA (COBRE)• POLIMEROS (VIDRIO O PLASTICO)

• Clasificación según el tipo de información– DATOS– VOZ– VIDEO– INTEGRADAS (Autopistas de Información)

- Arquitectura de comunicaciones

Arquitectura de Comunicaciones

Dividir el complejo problema de la comunicación artificial en capas o módulos con funciones específicas más sencilla de implementar.

CONCEPTO


• Comunicar de cualquier tipo de dato

• Integrar medios de transporte

• Construir dispositivos más pequeños e inteligentes

• Interconectar toda clase de dispositivos

TENDENCIAS


ARQUITECTURA TCP/IPCreado por el Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) para que la red pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear, dónde los la información, fragmentada en paquetes lleguen a destino siempre, bajo cualquier condición, desde un punto, hasta cualquier otro, por cualquier ruta.


ARQUITECTURA OSI: (OPEN SYSTEM INTERCONECTION)

Modelo estratificado marco, abierto, para la construcción de protocolos estándares que compatibilice totalmente sistemas, entre los muchos productos y servicios ofrecidos por proveedores y redes públicas transportadoras de mensajes alrededor del mundo. Desarrollado en 1978 por la Organización Internacional de Estandarización (ISO), y aprobado en 1983.

• Principal modelo para las comunicaciones de red. • Utilizado para la capacitación de los usuarios• La que mejor enseñanza el funcionmiento de la red


CAPAS OSI


ARQUITECTURAS TCP/IP - OSI

SÍNTESIS

• Concepto

• Comunicaciones

• Sistemas de Telecomunicaciones

• Redes de Comunicaciones

• Arquitectura de Comunicaciones

Redes de computadoras

Computadoras, periféricos y dispositivos conectados por diferentes medios (alámbricos e imalámbricos) entre sí, para comunicarse y compartir recursos informáticos

CONCEPTO


. WAN (Wide Area Network): de área amplia con vínculos interurbanos.

. MAN (Metropolitan Area Network): de área metropolitana, con cobertura urbana.

. LAN (Local Area Network): de área local, con cobertura de cientos de metros.

CLASIFICACIÓN (POR ÁREA DE COBERTURA)


• Enviar y recibir correo electrónico desde cualquier lugar

• Transmitir mensajes y avisos a mucha gente, rápida y económicamente.

• Desarrollar el trabajo grupal sin necesidad de estar en el mismo lugar

• Acceder a la red de la compañía desde el hogar.

• Acceder a los vastos recursos de Internet y de la Web mundial

BENEFICIOS DE LAS MAN Y WAN


• Compartir periféricos caros (ej.: impresora)

• Transferir datos entre usuarios.

• Centralizar programas claves.

• Resguardar automáticamente archivos.

BENEFICIOS DE LAS LAN

- Redes Locales LAN

Redes Locales (LAN)

• El medio empleado (alámbrico o inalámbrico) para transmitir información limita la velocidad de la red, la distancia eficaz entre ordenadores y la topología de la red.

• Las de cables de cobre de dos hilos o los cables coaxiales proporcionan velocidades de transmisión de algunos miles de bps (bits por segundo) a largas distancias y de unos 100 Mbps (millones de bits por segundo) a corta distancia.

• Las de fibra óptica permiten velocidades de entre 100 y 1.000 Mbps a largas distancias.

VELOCIDADES Y DISTANCIAS

Redes Locales (LAN)

TOPOLOGÍAS FÍSICAS

Describe el dibujo de interconexión

Redes Locales (LAN)

TOPOLOGÍAS FÍSICAS

Redes Locales (LAN)

• Cliente-Servidor: Un conjunto de computadoras clientes solicitan a otra (u otras) recursos informáticos.

• Peer to Peer (Entre pares): Cada computadora nodo de una red, es cliente y servidora al mismo tiempo.

ARQUITECTURAS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS

Dispositivos o Activos LAN

• Centraliza en un punto todas las conexiones entre nodos de una red ethernet, transformado la topología física canal de distribución en estrella.

• Ofrece la seguridad de que si

se deteriora el conector o cable de un nodo, no anula la comunicación total de la red.

HUB (CONCENTRADOR O NUCLEO)


• Existen concentradores con distintas cantidades de bocas, por ej: 4, 8, 12, 16, 24.

• No es aconsejable superar los 25 nodos, porque aumentan las colisiones y baja la performance de las comunicaciones.

• Se pueden entrelazar varios concentradores en cascada, perdiendo una boca en cada una porque se destinan al enlace. Por ej: enlazar dos concentradores de 8 bocas, permite conectar 14 nodos.

• Un tráfico constantemente alto, indica la necesidad de dividir la red con un conmutador.

HUB (CONCENTRADOR O NUCLEO)


• Se encarga de reconocer a los dispositivos conectados en cada puerto, para transmitir información solamente entre quienes corresponda.

• Con esta monitorización se reduce la cantidad de tráfico en gran medida, mejorando el rendimiento de la red.

SWITCH (CONMUTADOR)


Los conmutadores y los concentradores se utilizan a menudo en la misma red, dónde:

– Los concentradores expanden la red añadiendo más puertos

– Los conmutadores dividen la red en secciones más pequeñas y menos congestionadas.

HUB Y SWITCH


Similar a los conmutadores, permite juntar dos o más redes de topologías lógicas diferentes (por ej.: Ethernet y Token Ring) para formar una red lógica única.

BRIDGE (PUENTE)


• Cuanto más lejos viajan los datos en una red, más débil se hace la señal que lleva los datos.

• Los repetidores regeneran la señal de los datos, para poder aumentar la distancia permitida desde un concentrador a un nodo.

REPETER (REPETIDOR)


INTERFAZ DE COMPUTADORA A RED

Network Interface Card

PCMCIA

Medios LAN

LAN ETHERNET DE CABLE COAXIL (COBRE)

CONECTORES CABLE

Medios LAN

Par trenzado UTP

LAN ETHERNET DE CABLE UTP (COBRE)

Rack Abierto:Armario de Centro de Cableado Patchcord RJ45

Cordòn de conección

Cpnector Jack RJ45

Medios LAN

LAN ETHERNET DE FIBRA OPTICA (VIDRIO O PLASTICO)

Medios LAN

Antena direccional Antena Omnidireccional Access PointPunto de Acceso

Amplificador

WIRELESS (RADIO FRECUENCIA)

Medios LAN

Enlace Punto a Puto

Enlace de Punto

Enlace Multipunto

ENLACES WIRELESS (RADIO FRECUENCIA)

Antenas direccionales

Antenas direccionales

Antena Omnidireccional

- Redes Remotas (WAN) - Internet

Internet

Entre (Inter) Redes (Net). Red de Redes. Red remota de redes de computadoras locales

Internet

• No tiene dueño.

• Es la unión de las empresas de telecomunicaciones y productoras de dispositivos de comunicaciones y datos que fijan normas de interconexión

Router: Conecta LAN a WAN

Funcionamiento de Internet

• Se conectan dos tipos de computadoras: Servidores de Información y Clientes de Consumo de Información.

• Se transmiten mensajes fraccionados en pequeñas cantidades de letras llamados paquetes, y estos empiezan a circular en la red de comunicaciones, siguiendo el circuito más apropiado.

• Cada computadora que se conecta a Internet recibe un número irrepetible (dirección o ubicación).

• La ubicación o dirección de los servidores pueden ser expresadas de dos maneras diferentes: Mediante números o Mediante letras.

Direccionamiento en Números

• Número único e irrepetible, para que diferenciarse una de otra, que recibe el nombre de dirección IP (Protocolo de Internet).

• Está comprendida por 4 grupos de números separados por un punto, comprendidos en el rango de 0 a 255.

• Existe una convención de tomar estos grupos para identificar Número de Red LAN y Número de Computadora (Host) dentro de la LAN

Direccionamiento en Letras

• Cadena de caracteres para identificar el nombre y el tipo de documento, la computadora y el directorio en el que se encuentra.

• Recibe el nombre de URL (Universal Resource Locator): Método de identificación de documentos

• Por ejemplo, el URL de la página WEB inicial de la Facultad de Cs. Económicas es:

– http://www.econ.unicen.edu.ar

Protocolo TCP

• Protocolo de Control de Transmisión que comprueba si la información ha llegado al ordenador de destino y, en caso contrario, hace que se vuelva a enviar.

• Los datos se pueden perder en las redes intermedias por eso TCP agrega controles para detectar errores o pérdidas de información y también se ocupa de disparar retransmisiones hasta que la información se reciba correctamente.

Protocolo IP

• Es responsable de mover los paquetes de información de un nodo a otro.

• Reenvía cada paquete basado en una dirección de destino (el número de IP).

• Las autoridades de Internet (InterNIC) asignan rangos de números de IP a diferentes organizaciones y éstas asignan grupos de números a sus departamentos.

- Conexión de una LAN a una WAN

Router LAN-WAN

• Dispositivo que opera en la capa 3 del modelo OSI a través de un software para controlar paquetes, convirtiéndose en una pieza clave de las redes.

• Proporcionan seguridad, control, servicio de firewall y acceso a la WAN.

• Al funcionar en una capa superior a la del switch, distingue los diferentes protocolos de red, tomando decisiones más inteligentes en el envío de paquetes.

• Soporta múltiples protocolos lo que le permite unir redes diferentes.

Router LAN-WAN

Compuesto de:

– CPU– Memoria – Sistema Operativo– Protocolos– Algoritmos de

Encaminamiento: Buscan evitar la congestión.

Routers WAN-WAN

Proxy

• Función de almacén o caché de un ordenador, para optimizar el uso de la caché común para todos los usuarios de la red local.

• Acelera considerablemente el acceso a un gran número de páginas, visitadas previamente y almacenadas en el caché común. Cuando se desea visitar una de estas páginas, el proxy-caché ofrecerá rápidamente, sin acceder a Internet, la versión guardada en un acceso anterior.

PROXY-CACHÉ WEB

Proxy

Se usa principalmente para controlar, o supervisar, el tráfico hacia el exterior y las respuestas.

SERVIDORES PROXY

Cortafuegos (Firewall)

• Barrera para evitar que el fuego se expanda.

• Tiene la misión de garantizar la seguridad de nuestros equipos ante las malignas intenciones de Internet, permitiendo/denegando el tráfico de determinados paquetes de las distintas sesiones cliente/servidor


• Son los puntos de enganche de transferencia de datos para cada conexión cliente/servidor de internet que se realiza, mediante una aplicación, por ej.:– Navegación web mediante el navegador– Comunicaciones vìa chat– Transferencia de archivos

• Se usan mas de 65000 puertos diferentes.

PUERTOS


• Conocer:– que puertos se poseen, – cuales están abiertos, – porque están abiertos

• Los puertos abiertos son fuente de problemas de seguridad, puesto que los atacantes intentan controlar nuestro ordenador tratando de averiguar que puerto dejamos abierto.

MEDIDA BÁSICA DE SEGURIDAD

Sistema de Nombres de Dominios (DNS)

• Los nombres son mucho más fáciles de recordar.

• Cada nombre corresponde a una dirección IP.

ESTRUCTURA DE UN NOMBRE

Sistema de Nombres de Dominios (DNS)

Mediante una base de datos jerárquica distribuida en todo el mundo.

IMPLEMENTACIÓN

- Zonas en la Red

Zonas en la Red

Zonas en la Red

• Red: – Pública, utilizada por cualquier persona, a través del

servicio provisto por alguno de los grandes proveedores de acceso a la misma

– Global, conecta a miles de computadores alrededor del mundo.

• Es un ambiente de trabajo en el que no se tiene control alguno respecto de quiénes y cómo la utilizan.

ZONA INTERNET

Zonas en la RedZONA INTERNET

• Red privada, que siendo implementada y mantenida por una compañía u organización individual, utilizan como parte de su funcionamiento, las mismas tecnologías en las que se basa Internet.

• A diferencia de esta última, el acceso a una Intranet, se limita a los sistemas incluidos dentro de la misma.

• Si bien se conectan con Internet, los recursos situados dentro del ámbito de la Intranet, no se encuentran disponibles para el acceso a cualquier usuario, salvo al que se autorice expresamente.

Zonas en la RedZONA EXTRANET

• Expande las posibilidades de conectividad de su Intranet, más allá de los límites de su propia organización, convirtiéndola en una red semi-privada.

• Brinda la posibilidad de conectar un socio de negocios u otra organización digna de confianza, por medio de una red privada a través de Internet.

• Podría decirse que es una WAN privada, pero que trabaja con protocolos abiertos no propietarios o, en otras palabras, sería como la interconexión de Intranets de diferentes empresas, que se encuentran bajo administraciones distintas.

Sistemas de Acceso Remoto (RAS)

• Antes de Internet, a los usuarios móviles remotos se les presentaban dos situaciones:

– Control Remoto: El usuario necesita tomar control de un computador. Utilizaba en estos casos software de control remoto.

– Nodo Remoto: El usuario necesita interactuar con los programas y datos de un computador.

Redes Privadas Virtuales (VPN)

• Tecnología que permite extender la red local SEGURA sobre la red pública Internet no controlada e INSEGURA.

• La conexión SEGURA se posibilita mediante la creación de un túnel o conducto dedicado, empleando tecnologías de encriptado de los paquetes de información que se transmiten.

CONCEPTO

Redes Privadas Virtuales (VPN)

VPN Tunnel

VPN ServerComputer

Remote NetworkRemote Network

InternetInternet

Local NetworkLocal Network

VPN ServerComputer

Remote UserRemote User

Software ClientComputer

VPN LAN TO LAN

VPN LAN TO PC

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